基于数据的高三化学专题复习检测分析
——以元素化合物、物质结构专题复习为例
作者:天津中学 王晓薇
发布时间:2016/2/22 10:35:52 已经阅读1640次

2014年教育部教基二[2014]11号文件强调,综合素质评价是发现和培育学生良好个性的重要手段,是对学生全面发展状况的观察、记录、分析,是深入推进素质教育的一项重要制度。学生评价要把握学生的个性特点,关注成长过程,激发每一个学生的潜能优势,鼓励学生不断进步。综合素质评价包括思想品德、学业水平、身心健康、艺术素养、社会实践五个方面。高中阶段应科学确定学生综合素质评价的具体内容和要求,建立有效的监督制度,形成真实可靠的学生发展档案。

我校于2014年4月开始利用APMS全通纸笔王网上阅卷系统,对学生的学业成绩进行较为全面的记录。现在已初步形成学业成绩、学科特色作业的数据库。每次学业测试之后,教师依据数据针对知识点对年级整体落实情况、教师的教学状况、学生个体知识掌握情况进行分析;学生、家长、教师用学籍号即可登陆系统查阅了解测试情况,发现问题,交流沟通。

下面以元素化合物、物质结构专题复习为例,谈谈我们的做法,希望得到大家的批评指正。

一、构建学科知识点体系 网上阅卷采集信息

高三复习教学过程中,教师应认真研究课标、考试说明,通过对课标和考试说明中对学科知识点的要求具体分析,设计出学科知识点体系基本构架,并以此为基础分阶段、分专题对学生进行知识点掌握情况的检测。

1.预设知识点评估表

单元复习结束后,教师设计测试评估表,要求知识点覆盖面不低于90%,其中基础知识、提升知识、拓展知识的比例约为2:7:1,试卷的难度系数大约控制在0.65~0.75之间。教师根据评估表知识内容范畴筛选测试题,预设所选试题的难度和答题所需时间。评估表会自动计算本次试卷的答题时间、试卷总分、试卷的总体难度。我校本次测试教师预估的试卷难度为0.68。

下面是高三复习元素化合物、物质结构的评估表的部分内容。

表1. 天津市天津中学2015~2016学年度第一学期高三化学复习测试评估表

2.通过网上阅卷,形成数据报告

设计好评估表后,教师筛选试题组卷(本次测试16个选择题,每题3分,共48分;4个填空题,17题14分,18题18分,19题12分,20题8分),设计答题纸。测试后,将本次测试各试题所涉及的知识内容范畴逐一输入阅卷系统。网上阅卷结束后,通过系统自动生成包括excel成绩报表、体现学生个体发展的知识点掌握情况和学生答题卡图片、针对教师的所教班级学生的知识内容范畴掌握情况报表和所教学生的试卷图像等内容的系统的学科测试数据报告。

二、依托数据分析命题质量

测试之后,教师依据系统提供的本次测试的试卷试题的难度、区分度、信度、标准差等测量数据,对命题的质量进行分析研究和评估。例如:本次测试之后试卷的实测难度为0.687,说明教师对学生整体情况的估计是比较准确的,但就每一个知识内容范畴而言,教师对学生的预估还是有偏差的。表2中深色区域的预估难度和实测难度明显不符,其中预估难度数值低于实测难度数值的,说明学生的掌握情况好于教师的心理期待,而预估难度数值明显高于实测难度,说明教师对学生的学习水平了解得不够透彻,命题质量有待提高。

表2. 选择题教师预估难度和实测难度对比

本次测试的区分度0.3,试卷的信度为0.71,说明命题的区分度和试卷的质量都较好。

三、依托数据分析学生测试情况

1. 总体样本(年级)分析

测试后,教师要设计试卷讲评的学案。学案要提供本次测试各试题的总体样本和班级样本相关数据。课前预习任务是分析试题涉及的知识范畴,产生错误的原因、解题思路和正确表达。从图1的柱状图可以看出本次测试中12、13题涉及的知识范畴学生掌握情况不够理想,其次是第5、14题,因此,教师在教学中应该重点分析12、13题涉及到的知识范畴。

图1.选择题总体样本的难度系数柱状图

【12题】几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:

元素代号 X Y Z W

原子半径/pm 160 143 70 66

主要化合价 +2 +3 +5、+3、-3 -2

下列叙述正确的是

A.X、Y元素的金属性X

B.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW2

C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水

D.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来

课堂讨论显示,少部分学生没有找出表格中原子半径、化合价中隐含的信息,不能正确判断四种元素。大多数学生能够确定X为Mg元素,Y为Al元素,Z为N元素,W为O元素;错选B是忽视了氮气和氧气反应生成一氧化氮再转化为二氧化氮,错选C是忽视了氢氧化铝不与弱碱反应,属于基础知识掌握不好。不能确定D选项,是不能灵活使用氧化还原反应的原理判断该反应是否可以发生,说明该知识内容范畴的能力有待于提升。

【13题】某溶液中可能含有H+、NH+4、

Mg2+、Al3+、Fe3+、 、 、 中的

几种。①若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是

A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3

B.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=2∶2∶1

C.溶液中一定不含 ,可能含有 和

D.溶液中n( )=0.1mol

分析得出,学生错选C的原因是忽略了“①若加入锌粒,产生无色无味的气体”的信息,没有选择B则是因为阅读图像信息的能力有限。这就提醒教师,在今后的教学中一方面要强化学生在试题中挖掘有用信息的能力;一方面要把图像作为一个专题,引导学生将数学问题转化为化学问题,并在课后提供相应的练习,避免学习过程中的题海战术。测试后,教师为学生提供了2015年天津卷第7题(5)图像问题作为巩固练习。

2. 班级年级测试数据对比分析

测试后系统给出不同班级的学生答题准确率,或者利用HLOOKUP函数对年级各班的答题正确率进行计算。

图2. 选择题总体和班级难度柱状图

由图2可以看出5、8、13、14本班和年级的学生的掌握情况出现明显的偏差,教师首先应该想到是否自己教学中出现了什么疏漏,因此应进一步分析总体样本和本班掌握该知识点的详细情况。以第8提为例,正确答案是B,总体样本有26人选错,本班出错人数为43×(1-0.65)=15.05人,问题究竟出在哪里?教师应进一步对本班不同分数段的学生利用数据进行分析。

3.本班不同分数段学生的数据分析

针对该知识内容范畴教师分析了本班得分比较集中的三个分数段的数据。

图3.第4、8、14题本班不同分数段学生的数据

通过第8题数据对比,可以看出主要问题是50~60分数段的学生该知识点的掌握情况不理想,回顾该试题:

【8题】常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是

A.①③ B.①④

C.②④ D.②③

正确的答案是B选项,错选的同学主要错在A,通过分析就可以看出是学生没有关注到“常温下”的信息而导致的错误,显然教师应该进一步引导学生关注试题中的信息。

通过以上的对数据分析可以看出,利用导出的Excel表数据,第一,教师可以帮助学生分析总体样本的知识点掌握情况;第二,教师可以对本班学生掌握不理想的情况进行重点分析,以测试数据为依据以学定教,及时矫正自身教学或本班学生学习中存在的问题;第三,教师还可以对本班不同分数段的学生的数据进行分析;第四,测试之后年级、班级每一个知识点的得分率数据印发在学案上,学生可以很容易找到总体数据较好而自身出现错误的知识点,发现基础知识存在的欠缺,并在今后的学习中在教师的帮助下采取积极的补救措施;第五,通过数据分析还可以发现本次测试学生的主要问题是忽视题目所给出的的重要信息,阅读图表的信息能力有待于提高。

四、建立数据支持下的网上查询系统

前面本文重点分析了导出的Excel报表中总体样本和班级样本试题难度系数在教学反馈中的重要作用,是教师教学和学生学习反思的依据。在“三通两平台”建设中,本校架构了万兆双核心双链路主干网络,智能管理的无线网络全覆盖校园;集云存储、云计算、云安全为一体的云数据中心;学生和家长可以用学籍号登陆泛在学习平台(http://61.181.70.194.88:/apms_query),查阅每次测试、每一个知识点范畴的掌握情况,从而实现个性化化学学习。学校平台为全体学生留存了测试的试卷和学生的答题情况,若干年后当学生登陆中学网站时依然能够看到每一次测试的真实情况。

总之,基于数据的化学测试分析讲评,利用信息技术技术全面检测学生专题学习的成果,科学诊断学生学习的薄弱知识点,检查教师教学过程中的疏漏,其效果是传统方法不能相比的。科学采集数据,科学利用数据,将会极大地提高检测效率,为教师今后的教学、学生今后的学习提供可靠的保障。

参考文献

1.肖川.当代教育思想精要[M].北京:开明出版社,2006.10,第290页

2.崔允漷.有效教学[M].上海:华东师范大学出版社,2009.6,第252页

3.施良方.学习论[M].北京:人民教育出版社,2001.5,第223页

4.李佳.化学教学与学业评价[M].广州:广东教育出版社,2005.10 (责任编辑:刘红梅)